通信システムおよび通信方法
【課題】できるだけ回線に負荷をかけずに、通信装置間の回線の混雑状況を通知する。
【解決手段】第１の通信装置が、既存プロトコルに基づく送信信号を、第２の通信装置に送信し、第２の通信装置が、回線の混雑状況を計測し、第１の通信装置から送信される送信信号を受信すると、計測した混雑状況と、予め定められた判定条件とに基づいて、応答信号を生成し、生成した応答信号を、第１の通信装置に送信し、第１の通信装置が、第２の通信装置から送信される応答信号を受信し、受信した応答信号と、予め定められた判定条件とに基づいて、回線の混雑状況を判定する。
【解決手段】第１の通信装置が、既存プロトコルに基づく送信信号を、第２の通信装置に送信し、第２の通信装置が、回線の混雑状況を計測し、第１の通信装置から送信される送信信号を受信すると、計測した混雑状況と、予め定められた判定条件とに基づいて、応答信号を生成し、生成した応答信号を、第１の通信装置に送信し、第１の通信装置が、第２の通信装置から送信される応答信号を受信し、受信した応答信号と、予め定められた判定条件とに基づいて、回線の混雑状況を判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置に通信回線の混雑状況を通知する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信回線を介して通信を行う通信装置が、その通信回線の通信速度や混雑状況を計測して通知することがある。例えば、インターネット上でこのような通信速度の測定を行うウェブサービスが公開されている。このようなウェブサービスを提供する測定サイトは、ユーザＰＣ（Personal Computer）等の通信装置からの要求に応じて一定容量のファイルを通信装置にダウンロードさせる。通信装置は、ダウンロードにかかった時間を測定し、測定した時間とダウンロードしたファイルの容量とに基づいて通信速度を算出することができる。特許文献１には、無線通信において、基地局が無線通信エリアの輻輳状態を判定し、判定結果を無線端末に送信する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−８７８８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、通信装置に実際にファイルをダウンロードさせて通信速度を測定する方法では、測定用のファイル自体が通信回線の混雑要因となり、他の通信を圧迫することがあると考えられる。特許文献１の技術においても、測定結果を無線端末に送信する際に、他の通信を圧迫することがあると考えられる。このような測定は、できるだけ通信回線に負荷をかけずに行われることが望ましい。
【０００５】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、できるだけ回線に負荷をかけずに、通信装置間の回線の混雑状況を通知する通信システムおよび通信方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明は、複数の第１の通信装置と、複数の第１の通信装置と回線を介して接続された第２の通信装置とを備えた通信システムであって、第１の通信装置は、予め定められた既存プロトコルに基づく信号の送受信に応じて回線の混雑状況を判定するために定められた判定条件が記憶される第１の判定条件記憶部と、既存プロトコルに基づく送信信号を、第２の通信装置に送信する送信信号送信部と、送信部が送信した送信信号に応じて、第２の通信装置から送信される応答信号を受信し、受信した応答信号と、第１の判定条件記憶部から読み出した判定条件とに基づいて、回線の混雑状況を判定する判定部と、を備え、第２の通信装置は、判定条件が記憶される第２の判定条件記憶部と、回線の混雑状況を計測する計測部と、第１の通信装置から送信される送信信号を受信すると、計測部によって計測された混雑状況と、第２の判定条件記憶部から読み出した判定条件とに基づいて、応答信号を生成する応答信号生成部と、応答信号生成部によって生成された応答信号を、第１の通信装置に送信する応答信号送信部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、既存プロトコルに基づく信号は、論理的なアドレスを物理的なアドレスに変換するための情報を送受信する信号であることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、第２の通信装置の計測部は、一定時間毎に回線の混雑状況を計測して記憶し、第２の通信装置は、計測部によって一定時間毎に新たに混雑状況が計測されると、新たに計測された混雑状況と、一定時間前に計測して記憶した前回の混雑状況とを比較し、混雑状況に差分が存在する場合、第１の通信装置に送信信号を誘起させる誘起信号を生成して第１の通信装置に送信する誘起信号送信部を備え、第１の通信装置の送信信号送信部は、第２の通信装置から送信された誘起信号を受信すると、送信信号を第２の通信装置に送信することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、判定条件は、既存プロトコルに基づく要求信号である送信信号が送信されてから、送信信号に対する応答信号が送信されるまでの経過時間に応じて回線の混雑状況を判定する判定条件であり、第１の通信装置の判定部は、送信信号送信部が送信信号を送信してから、第２の通信装置から送信される応答信号を受信するまでの経過時間に応じて、回線の混雑状況を判定し、第２の通信装置の応答信号生成部は、第１の通信装置から送信される送信信号を受信すると、計測部によって計測された混雑状況に応じた、第２の判定条件記憶部から読み出した判定条件によって定められた経過時間が経過した後、応答信号を生成することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、判定条件は、応答信号に含まれる混雑状況に基づいて回線の混雑状況を判定する判定条件であり、第１の通信装置の判定部は、第２の通信装置から送信される応答信号に含まれる混雑状況に応じて、回線の混雑状況を判定し、第２の通信装置の応答信号生成部は、第１の通信装置から送信される送信信号を受信すると、計測部によって計測された混雑状況が含まれる応答信号を生成することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、予め定められた既存プロトコルに基づく信号の送受信に応じて回線の混雑状況を判定するために定められた判定条件が記憶される第１の判定条件記憶部を備える複数の第１の通信装置と、複数の第１の通信装置と回線を介して接続され、判定条件が記憶される第２の判定条件記憶部を備える第２の通信装置とを備えた通信システムの通信方法であって、第１の通信装置が、既存プロトコルに基づく送信信号を、第２の通信装置に送信するステップと、第２の通信装置が、回線の混雑状況を計測するステップと、第１の通信装置から送信される送信信号を受信すると、計測した混雑状況と、第２の判定条件記憶部から読み出した判定条件とに基づいて、応答信号を生成するステップと、生成した応答信号を、第１の通信装置に送信するステップと、第１の通信装置が、第２の通信装置から送信される応答信号を受信し、受信した応答信号と、第１の判定条件記憶部から読み出した判定条件とに基づいて、回線の混雑状況を判定するステップと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明によれば、第１の通信装置が、既存プロトコルに基づく送信信号を、第２の通信装置に送信し、第２の通信装置が、回線の混雑状況を計測し、第１の通信装置から送信される送信信号を受信すると、計測した混雑状況と、予め定められた判定条件とに基づいて、応答信号を生成し、生成した応答信号を、第１の通信装置に送信し、第１の通信装置が、第２の通信装置から送信される応答信号を受信し、受信した応答信号と、予め定められた判定条件とに基づいて、回線の混雑状況を判定するようにしたので、既存プロトコルに基づく通信により、回線に負荷をかけずに、通信装置間の回線の混雑状況を通知することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態による通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による宅内ルータとエッジルータとの構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による判定条件のデータ例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態による履歴情報のデータ例を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態による回線使用率のデータ例を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態によるエッジルータの動作例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態によるエッジルータの動作例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態による宅内ルータの動作例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の一実施形態による宅内ルータの動作例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の一実施形態による通信システムの動作例を示すシーケンス図である。
【図１１】本発明の一実施形態による通信システムの動作例を示すシーケンス図である。
【図１２】本発明の一実施形態による通信システムの動作例を示すシーケンス図である。
【図１３】本発明の一実施形態による通信システムの動作例を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態による通信システム１の構成を示すブロック図である。通信システム１は、複数の宅内ルータ１０−Ｎ（宅内ルータ１０−１、宅内ルータ１０−２、宅内ルータ１０−３、・・・）と、複数の宅内ルータ１０−Ｎからの回線を集約する集約装置２０と、集約装置２０とアクセス回線３０を介して接続され、コア網５０に接続されたエッジルータ４０とを備えている。ここで、複数の宅内ルータ１０−Ｎは同様の構成であるため、特に区別して説明しない場合には宅内ルータ１０として説明する。
【００１５】
宅内ルータ１０は、集約装置２０と集約装置２０とを介してエッジルータ４０に接続された通信装置である。ここでは、宅内ルータ１０は、ユーザ宅内に設置されたＰＣ等の通信装置に接続される。図２は、宅内ルータ１０の詳細な構成を示す図である。宅内ルータ１０は、通信部１１と、記憶部１２と、状態管理部１３と、入出力部１４と、表示部１５とを備えている。
【００１６】
通信部１１は、エッジルータ４０と情報の送受信を行う。ここでは、通信部１１は、ＩＰｖ６（Internet Protocol Version 6）に基づく各種通信を行い、例えば、論理的なアドレスを物理的なアドレスに変換するための情報を送受信する既存プロトコルであるＮＤＰ（Neighbor Discovery Protocol）に基づく信号の送受信を行う。このとき、通信部１１は、ＮＤＰに基づく要求信号であるＮＳ（Neighbor Solicitation）信号をエッジルータ４０に送信し、エッジルータ４０からの応答信号であるＮＡ（Neighbor Advertisement）信号を受信する。また、通信部１１は、ＮＤＰに基づくＲＡ（Router Advertisement）信号をエッジルータ４０から受信すると、ＮＳ信号をエッジルータ４０に送信する。
【００１７】
記憶部１２には、宅内ルータ１０による通信のために用いる各種情報が記憶される。例えば、記憶部１２には、予め定められた既存プロトコルに基づく信号の送受信に応じて回線の混雑状況を判定するために定められた判定条件が記憶される。ここで、判定条件としては、例えば、ＮＤＰに基づくＮＳ信号を送信してから、ＮＳ信号に対するＮＡ信号が送信されるまでの経過時間に応じて回線の混雑状況を判定することが適用できる。回線の混雑状況を示す情報としては、アクセス回線３０の回線使用率が適用できる。図３は、このような判定条件のデータ例を示す図である。例えば、ＮＳ信号を送信してからＮＡ信号の応答までの経過時間が２秒以上であることを条件として、アクセス回線３０の回線使用率がα（例えば、９９）％以上であることが定められる。同様に、経過時間が１秒以上２秒未満であれば、アクセス回線３０の回線使用率がβ（例えば、８０）％以上α％未満であることが定められる。経過時間が１秒未満であれば、アクセス回線３０の回線使用率がβ未満であることが定められる。ここでは、経過時間として１秒または２秒の閾値を設定する例を示すが、この経過時間は、ＮＳ信号が再送されない程度の短い時間に設定することが望ましい。宅内ルータ１０は、このような回線使用率に応じて、例えば宅内ルータ１０に備えられる表示部１５であるランプを、赤、黄、緑のいずれかに点灯させる。
【００１８】
また、記憶部１２には、このような判定結果の履歴が記憶されるようにしても良い。例えば、図４は、記憶部１２に記憶される履歴情報のデータ例を示す図である。履歴情報には、時間帯毎、曜日毎に対応付けられた判定結果が含まれる。ここでは、回線使用率がα以上であった場合には「混雑」を示す判定結果が、β以上α未満であった場合には「やや混雑」を示す判定結果が、β未満であった場合には「空き」を示す判定結果が対応付けられて記憶される。
【００１９】
状態管理部１３は、通信部１１によって行われる通信に基づいて宅内ルータ１０の各部を制御する制御部である。例えば、状態管理部１３は、一定周期（例えば、１５分または３０分）毎にＮＳ信号を生成し、生成したＮＳ信号を、通信部１１によってエッジルータ４０に対して送信させる。あるいは、状態管理部１３は、エッジルータ４０からＲＡ信号を受信すると、ＮＳ信号を生成して、通信部１１によってエッジルータ４０に対して送信させる。状態管理部１３は、通信部１１が送信したＮＳ信号に応じて、エッジルータ４０から送信されるＮＡ信号を受信し、受信したＮＡ信号と、記憶部１２から読み出した判定条件とに基づいて、アクセス回線３０の混雑状況を判定する。
【００２０】
例えば、状態管理部１３は、通信部１１がＮＳ信号を送信してから、エッジルータ４０から送信されるＮＡ信号を受信するまでの経過時間に応じて、回線の混雑状況を判定する。これにより、宅内ルータ１０は、エッジルータ４０との間のエッジルータ４０に、混雑状況測定のために新たなパケットの送受信を行わなくとも、アクセス回線３０の混雑状況を取得することができる。すなわち、このようなＮＳ信号やＮＡ信号は、従来から宅内ルータ１０とエッジルータ４０との間で送受信される既存プロトコルに基づく信号であり、このような既存プロトコルを流用して混雑状況を取得することができる。また、状態管理部１３は、判定結果を履歴情報として記憶部１２に記憶させる。また、状態管理部１３は、判定結果を表示部１５に表示させる。
【００２１】
入出力部１４は、情報の入出力を制御する。
表示部１５は、アクセス回線３０の混雑状況を表示する。表示部１５は、上述のように、例えば混雑状況の判定結果が「混雑」である場合には赤色を、「やや混雑」である場合には黄色を、「空き」である場合には緑色を表示するランプである。あるいは、表示部１５は液晶ディスプレイであることとして、図４に示したような履歴情報を表示するようにしても良い。また、リアルタイムに変化する混雑状況に応じたランプの点灯を変化させるとともに、一定期間の混雑状況の推移を履歴情報として表示するようにしても良い。これにより、ユーザは、例えばアクセス回線３０が混雑していない時間帯を知ることができる。このような履歴情報は、入出力部１４により、宅内に接続されたＰＣ等に出力され、ＰＣ等が備えるディスプレイに表示されるようにしても良い。
【００２２】
図１に戻り、集約装置２０は、複数の宅内ルータ１０からの回線を集約するコンピュータ装置である。集約装置２０は、複数の宅内ルータ１０から送信される情報を、アクセス回線３０を介してエッジルータ４０に送信する。また、エッジルータ４０から送信される情報を、複数の宅内ルータ１０に分配する。
アクセス回線３０は、集約装置２０とエッジルータ４０とを接続する通信回線であり、本実施形態により測定される混雑状況の測定対象である。
【００２３】
エッジルータ４０は、アクセス回線３０を介して複数の宅内ルータ１０と接続された通信装置である。図２は、エッジルータ４０の詳細な構成を示す図である。エッジルータ４０は、通信部４１と、記憶部４２と、状態管理部４３と、入出力部４４とを備えている。
通信部４１は、宅内ルータ１０と情報の送受信を行う。ここでは、通信部４１は、ＩＰｖ６に基づく各種通信を行い、例えばＮＤＰに基づく信号の送受信を行う。通信部４１は、ＮＤＰに基づくＮＳ信号を宅内ルータ１０から受信し、受信したＮＳ信号に対して状態管理部４３によって生成された応答信号であるＮＡ信号を、宅内ルータ１０に送信する。
【００２４】
記憶部４２には、エッジルータ４０による通信のために用いる各種情報が記憶される。例えば、記憶部４２には、状態管理部４３によって測定された、アクセス回線３０の回線使用率が記憶される。図５は、記憶部４２に記憶される回線使用率のデータ例を示す図である。ここでは、エッジルータ４０には複数のアクセス回線３０が接続されており、接続されたアクセス回線３０毎に回線使用率が対応付けられた例を示す。このように、記憶部４２には、アクセス回線３０を識別するアクセス回線Ｎｏ毎に、回線使用率が対応付けられて記憶される。
また、記憶部４２には、宅内ルータ１０の記憶部１２に記憶された判定条件と同様の情報が記憶される。このような判定条件に基づいて、状態管理部４３によりＮＡ信号が生成される。
【００２５】
状態管理部４３は、通信部４１によって行われる通信に基づいてエッジルータ４０の各部を制御する制御部である。例えば、状態管理部４３は、アクセス回線３０の混雑状況を計測する。ここでは、状態管理部４３は、一定時間（例えば、５分）毎に、集約装置２０とエッジルータ４０との間のアクセス回線３０の回線使用率を計測する。状態管理部４３は、計測した回線使用率を記憶部４２に記憶させ、一定時間毎に新たに計測した回線使用率によって更新する。
【００２６】
また、状態管理部４３は、計測したアクセス回線３０の混雑状況を宅内ルータ１０に通知する応答信号を生成する。すなわち、状態管理部４３は、宅内ルータ１０から送信されるＮＳ信号を受信すると、計測した混雑状況と、記憶部４２から読み出した判定条件とに基づいて、ＮＡ信号を生成する。具体的には、状態管理部４３は、宅内ルータ１０から送信されるＮＳ信号を通信部４１が受信すると、その時点で記憶部４２に記憶されている回線使用率を読み出す。状態管理部４３は、記憶部４２から、読み出した回線使用率に応じた判定条件として定められた経過時間を読み出す。状態管理部４３は、読み出した経過時間が経過した後、ＮＡ信号を生成し、通信部４１によって宅内ルータ１０に送信させる。これにより、エッジルータ４０は、ＮＤＰに基づくＮＡ信号の送信タイミングにより、宅内ルータ１０にアクセス回線３０の混雑状況を通知することが可能となる。
【００２７】
ここで、状態管理部４３は、一定時間毎に回線使用率を計測する際に、前回計測した回線使用率と、新たに計測した回線使用率とを比較し、回線使用率に差分が存在する場合（回線使用率が変化した場合）に、宅内ルータ１０からのＮＳ信号を誘起させるＲＡ信号を生成し、通信部４１によって宅内ルータ１０に送信させるようにしても良い。これにより、ＲＡ信号に応じて宅内ルータ１０から送信されるＮＳ信号に応じて、宅内ルータ１０にＮＡ信号を送信して回線使用率を通知することができる。これにより、状態管理部４３側で任意のタイミングにより、回線使用率を宅内ルータ１０に通知することができる。
入出力部４４は、情報の入出力を制御する。
コア網５０は、エッジルータ４０が接続されるネットワークである。ここでは、エッジルータ４０が接続されるネットワークは、通信事業者間を接続する基幹通信回線（コアネットワーク）であるとして説明する。
【００２８】
次に、本実施形態による通信システム１の動作例を説明する。図６、７は、エッジルータ４０の動作例を示すフローチャートであり、図８、９は、宅内ルータ１０の動作例を示すフローチャートである。
図６において、エッジルータ４０が動作を開始すると、状態管理部４３は、一定周期毎にアクセス回線３０の回線使用率を計測する（ステップＳ１）。状態管理部４３は、記憶部４２に記憶されている回線使用率と、計測した回線使用率とを比較し、差分があるか否かを判定する（ステップＳ２）。ここで、差分がないと判定すると（ステップＳ２：なし）、状態管理部４３は、計測した回線使用率を記憶部４２に記憶させ、処理を終了する。差分があると判定すると（ステップＳ２：あり）、状態管理部４３は、計測した回線使用率を記憶部４２に記憶させ、ＲｅａｃｈａｂｌｅＴｉｍｅ値が極端に短いＲＡ信号を生成し、宅内ルータ１０に送信する（ステップＳ３）。
【００２９】
図８に移動し、宅内ルータ１０の通信部１１が、エッジルータ４０から送信されたＲＡ信号を受信すると（ステップＳ４）、状態管理部１３は、ＲＡのＲｅａｃｈａｂｌｅＴｉｍｅ値に設定された時間が経過した後、ＮＳ信号を生成する（ステップＳ５）。通信部１１は、状態管理部１３が生成したＮＳ信号を、エッジルータ４０に送信する（ステップＳ７）。宅内ルータ１０は計時機能を備えており、宅内ルータ１０は、ＮＳ信号を送信した時点からの経過時間を計測する。図７に移動し、エッジルータ４０が宅内ルータ１０から送信されたＮＳ信号を受信すると（ステップＳ８）、エッジルータ４０の状態管理部４３は、記憶部４２に記憶された回線使用率を読み出し、記憶部４２に記憶された判定条件と比較する（ステップＳ９）。
【００３０】
状態管理部４３は計時機能を備えており、ＮＳ信号を受信してからの経過時間を計測する。状態管理部４３は、回線使用率がα％以上であれば（ステップＳ９：α％以上）、ＮＳ信号を受信してから２秒間以上経過した後、ＮＡ信号を生成する（ステップＳ１０）。回線使用率がβ％以上α％未満であれば（ステップＳ９：β％以上α％未満）、ＮＳ信号を受信してから１秒間以上２秒未満経過した後、ＮＡ信号を生成する（ステップＳ１１）。回線使用率がβ％未満であれば（ステップＳ９：β％未満）、ＮＳ信号を受信してから１秒が経過する前に（１秒未満が経過した後）、ＮＡ信号を生成する（ステップＳ１２）。通信部４１は、状態管理部４３によって生成されたＮＡ信号を、宅内ルータ１０に送信する（ステップＳ１３）。
【００３１】
図９に移動し、宅内ルータ１０の通信部１１が、エッジルータ４０から送信されたＮＡ信号を受信する（ステップＳ１４）。状態管理部１３は、ステップＳ７においてＮＳ信号が送信されてから、ステップＳ１４においてＮＡ信号を受信するまでの経過時間が、２秒以上であると判定すると（ステップＳ１５：２秒以上）、表示部１５のランプを赤色に点灯させる（ステップＳ１６）。経過時間が１秒以上２秒未満であると判定すると（ステップＳ１５：１秒以上２秒未満）、表示部１５のランプを黄色に点灯させる（ステップＳ１７）。経過時間が１秒未満であると判定すると（ステップＳ１５：１秒未満）、表示部１５のランプを緑色に点灯させる（ステップＳ１８）。
一方、図８において、宅内ルータ１０が動作を開始し、状態管理部１３が一定周期を経過したと判定すると、ＮＳ信号を生成し（ステップＳ６）、ステップＳ７に進む。
【００３２】
図１０〜１３は、このような動作例を示すシーケンス図である。図１０は、回線使用率がα％以上であった場合のシーケンス図である。エッジルータ４０の状態管理部４３は、回線使用率を計測し、計測した回線使用率を記憶部４２に記憶させる（ステップＳ２１）。宅内ルータ１０は、一定周期が経過すると、ＮＳ信号を、混雑情報要求信号としてエッジルータ４０に送信する（ステップＳ２２）。エッジルータ４０は、宅内ルータ１０から送信されたＮＳ信号を受信すると、記憶部４２に記憶された回線使用率を読み出し、２秒以上が経過した後に、混雑情報通知信号であるＮＡ信号を送信する（ステップＳ２３）。宅内ルータ１０の通信部１１が、エッジルータ４０から送信されたＮＡ信号を受信すると、状態管理部１３は、ＮＳ信号の送信からＮＡ信号の受信までに２秒以上が経過したと判定し、アクセス回線３０は混雑していると判定し、表示部１５のランプを赤色に点灯させる（ステップＳ２４）。
【００３３】
図１１は、回線使用率がβ％以上α％未満であった場合のシーケンス図である。この場合、エッジルータ４０が、ステップＳ３２において宅内ルータ１０から送信されたＮＳ信号を受信すると、１秒以上２秒未満が経過した後に、混雑情報通知信号であるＮＡ信号を送信する（ステップＳ３３）。宅内ルータ１０の通信部１１が、エッジルータ４０から送信されたＮＡ信号を受信すると、状態管理部１３は、ＮＳ信号の送信からＮＡ信号の受信までに１秒以上が経過したと判定し、アクセス回線３０はやや混雑していると判定し、表示部１５のランプを黄色に点灯させる（ステップＳ３４）。
【００３４】
図１２は、回線使用率がβ未満であった場合のシーケンス図である。この場合、エッジルータ４０が、ステップＳ４２において宅内ルータ１０から送信されたＮＳ信号を受信すると、１秒未満の間に、混雑情報通知信号であるＮＡ信号を送信する（ステップＳ４３）。宅内ルータ１０の通信部１１が、エッジルータ４０から送信されたＮＡ信号を受信すると、状態管理部１３は、ＮＳ信号の送信からＮＡ信号の受信までの経過時間が１秒未満であると判定し、アクセス回線３０は空いていると判定し、表示部１５のランプを緑色に点灯させる（ステップＳ４４）。
【００３５】
図１３は、エッジルータ４０がＲＡ信号を送信する場合のシーケンス図である。エッジルータ４０の状態管理部４３は、回線使用率を計測し、回線使用率がβ％以上からβ％未満に変化したことを検知する（ステップＳ５１）。エッジルータ４０は、ＲＡ信号を、混雑状況変化通知信号として宅内ルータ１０に送信する（ステップＳ５２）。宅内ルータ１０は、エッジルータ４０から送信されたＲＡ信号を受信すると、ＲＡ信号に指定された時間が経過した後、エッジルータ４０にＮＳ信号を送信する（ステップＳ５３）。エッジルータ４０は、宅内ルータ１０から送信されたＮＳ信号を受信すると、記憶部４２に記憶された回線使用率を読み出し、１秒未満の間に、ＮＡ信号を送信する（ステップＳ５４）。宅内ルータ１０の通信部１１が、エッジルータ４０から送信されたＮＡ信号を受信すると、状態管理部１３は、ＮＳ信号の送信からＮＡ信号の受信までの経過時間が１秒未満であると判定し、アクセス回線３０は空いていると判定し、表示部１５のランプを緑色に点灯させる（ステップＳ５５）。
【００３６】
なお、本実施形態では、混雑状況を通知する既存プロトコルとしてＩＰｖ６におけるＮＤＰを適用する例を示したが、ＩＰｖ４においては、論理的なアドレスを物理的なアドレスに変換するための情報を送受信する既存プロトコルであるＡＲＰ（Address Resolution Protocol）を適用しても良い。この場合、宅内ルータ１０の通信部１１が送信する送信信号はＡＲＰリクエストであり、エッジルータ４０の通信部４１が送信する応答信号はＡＲＰリプライである。
【００３７】
また、本実施形態では、混雑状況を判定する回線使用率として、１００％に近いα（９９％）と、αに近付いていることを示すβ（８０％）との２種類の閾値を用いる例を示したが、用途や状況に応じて、１種類または３種類以上の閾値を用いて判定するようにしても良い。
【００３８】
上述の実施形態では、ＮＳ信号に対して送信するＮＡ信号を、一定時間経過後に送信することで混雑状況を通知したが、ＮＡ信号のリザーブフィールドに混雑状況を示す情報を含ませるようにしても良い。この場合、混雑状況を示す情報は、例えば「混雑」、「やや混雑」、「空き」などの混雑状況を示す数値とすることができる。すなわち、宅内ルータ１０が混雑状況を判定する判定条件を、ＮＡ信号に含まれる混雑状況を示す情報に基づいて回線の混雑状況を判定するものとすることができる。この場合、宅内ルータ１０の状態管理部１３は、エッジルータ４０から送信されるＮＡ信号に含まれる混雑状況に応じて、回線の混雑状況を判定する。エッジルータ４０の状態管理部４３は、宅内ルータ１０から送信されるＮＳ信号を受信すると、計測した混雑状況が含まれるＮＡ信号を生成し、通信部４１に送信させる。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態によれば、ＮＤＰに基づく通信の中で、アクセス回線３０の混雑状況をエッジルータ４０から宅内ルータ１０に通知し、判定することが可能となる。ここで、例えば従来のように測定サイトからファイルをダウンロードして通信速度を算出するとき、そのファイルを送信するサーバ装置は、一般的にエッジルータ４０が接続されたコア網５０に接続されている。この場合、ファイルのダウンロード時間には、宅内ルータ１０とエッジルータ４０とを接続するアクセス回線３０の混雑状況の他に、コア網５０のネットワークの状況やサーバ装置の応答速度など、他の要因の影響を受ける。これに対し、本実施形態によれば、エッジルータ４０が自身に接続されたアクセス回線３０の回線使用率を計測するため、アクセス回線３０の混雑状況をより正確に、効率良く宅内ルータ１０に通知することができる。また、測定サイトを提供するためのサーバ装置を構築する必要もない。
【００４０】
なお、本発明における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより混雑状況の判定を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００４１】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【００４２】
１ 通信システム
１０ 宅内ルータ
１１ 通信部
１２ 記憶部
１３ 状態管理部
１４ 入出力部
１５ 表示部
２０ 集約装置
３０ アクセス回線
４０ エッジルータ
４１ 通信部
４２ 記憶部
４３ 状態管理部
４４ 入出力部
５０ コア網
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置に通信回線の混雑状況を通知する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信回線を介して通信を行う通信装置が、その通信回線の通信速度や混雑状況を計測して通知することがある。例えば、インターネット上でこのような通信速度の測定を行うウェブサービスが公開されている。このようなウェブサービスを提供する測定サイトは、ユーザＰＣ（Personal Computer）等の通信装置からの要求に応じて一定容量のファイルを通信装置にダウンロードさせる。通信装置は、ダウンロードにかかった時間を測定し、測定した時間とダウンロードしたファイルの容量とに基づいて通信速度を算出することができる。特許文献１には、無線通信において、基地局が無線通信エリアの輻輳状態を判定し、判定結果を無線端末に送信する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−８７８８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、通信装置に実際にファイルをダウンロードさせて通信速度を測定する方法では、測定用のファイル自体が通信回線の混雑要因となり、他の通信を圧迫することがあると考えられる。特許文献１の技術においても、測定結果を無線端末に送信する際に、他の通信を圧迫することがあると考えられる。このような測定は、できるだけ通信回線に負荷をかけずに行われることが望ましい。
【０００５】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、できるだけ回線に負荷をかけずに、通信装置間の回線の混雑状況を通知する通信システムおよび通信方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明は、複数の第１の通信装置と、複数の第１の通信装置と回線を介して接続された第２の通信装置とを備えた通信システムであって、第１の通信装置は、予め定められた既存プロトコルに基づく信号の送受信に応じて回線の混雑状況を判定するために定められた判定条件が記憶される第１の判定条件記憶部と、既存プロトコルに基づく送信信号を、第２の通信装置に送信する送信信号送信部と、送信部が送信した送信信号に応じて、第２の通信装置から送信される応答信号を受信し、受信した応答信号と、第１の判定条件記憶部から読み出した判定条件とに基づいて、回線の混雑状況を判定する判定部と、を備え、第２の通信装置は、判定条件が記憶される第２の判定条件記憶部と、回線の混雑状況を計測する計測部と、第１の通信装置から送信される送信信号を受信すると、計測部によって計測された混雑状況と、第２の判定条件記憶部から読み出した判定条件とに基づいて、応答信号を生成する応答信号生成部と、応答信号生成部によって生成された応答信号を、第１の通信装置に送信する応答信号送信部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、既存プロトコルに基づく信号は、論理的なアドレスを物理的なアドレスに変換するための情報を送受信する信号であることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、第２の通信装置の計測部は、一定時間毎に回線の混雑状況を計測して記憶し、第２の通信装置は、計測部によって一定時間毎に新たに混雑状況が計測されると、新たに計測された混雑状況と、一定時間前に計測して記憶した前回の混雑状況とを比較し、混雑状況に差分が存在する場合、第１の通信装置に送信信号を誘起させる誘起信号を生成して第１の通信装置に送信する誘起信号送信部を備え、第１の通信装置の送信信号送信部は、第２の通信装置から送信された誘起信号を受信すると、送信信号を第２の通信装置に送信することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、判定条件は、既存プロトコルに基づく要求信号である送信信号が送信されてから、送信信号に対する応答信号が送信されるまでの経過時間に応じて回線の混雑状況を判定する判定条件であり、第１の通信装置の判定部は、送信信号送信部が送信信号を送信してから、第２の通信装置から送信される応答信号を受信するまでの経過時間に応じて、回線の混雑状況を判定し、第２の通信装置の応答信号生成部は、第１の通信装置から送信される送信信号を受信すると、計測部によって計測された混雑状況に応じた、第２の判定条件記憶部から読み出した判定条件によって定められた経過時間が経過した後、応答信号を生成することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、判定条件は、応答信号に含まれる混雑状況に基づいて回線の混雑状況を判定する判定条件であり、第１の通信装置の判定部は、第２の通信装置から送信される応答信号に含まれる混雑状況に応じて、回線の混雑状況を判定し、第２の通信装置の応答信号生成部は、第１の通信装置から送信される送信信号を受信すると、計測部によって計測された混雑状況が含まれる応答信号を生成することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、予め定められた既存プロトコルに基づく信号の送受信に応じて回線の混雑状況を判定するために定められた判定条件が記憶される第１の判定条件記憶部を備える複数の第１の通信装置と、複数の第１の通信装置と回線を介して接続され、判定条件が記憶される第２の判定条件記憶部を備える第２の通信装置とを備えた通信システムの通信方法であって、第１の通信装置が、既存プロトコルに基づく送信信号を、第２の通信装置に送信するステップと、第２の通信装置が、回線の混雑状況を計測するステップと、第１の通信装置から送信される送信信号を受信すると、計測した混雑状況と、第２の判定条件記憶部から読み出した判定条件とに基づいて、応答信号を生成するステップと、生成した応答信号を、第１の通信装置に送信するステップと、第１の通信装置が、第２の通信装置から送信される応答信号を受信し、受信した応答信号と、第１の判定条件記憶部から読み出した判定条件とに基づいて、回線の混雑状況を判定するステップと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明によれば、第１の通信装置が、既存プロトコルに基づく送信信号を、第２の通信装置に送信し、第２の通信装置が、回線の混雑状況を計測し、第１の通信装置から送信される送信信号を受信すると、計測した混雑状況と、予め定められた判定条件とに基づいて、応答信号を生成し、生成した応答信号を、第１の通信装置に送信し、第１の通信装置が、第２の通信装置から送信される応答信号を受信し、受信した応答信号と、予め定められた判定条件とに基づいて、回線の混雑状況を判定するようにしたので、既存プロトコルに基づく通信により、回線に負荷をかけずに、通信装置間の回線の混雑状況を通知することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態による通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による宅内ルータとエッジルータとの構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による判定条件のデータ例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態による履歴情報のデータ例を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態による回線使用率のデータ例を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態によるエッジルータの動作例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態によるエッジルータの動作例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態による宅内ルータの動作例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の一実施形態による宅内ルータの動作例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の一実施形態による通信システムの動作例を示すシーケンス図である。
【図１１】本発明の一実施形態による通信システムの動作例を示すシーケンス図である。
【図１２】本発明の一実施形態による通信システムの動作例を示すシーケンス図である。
【図１３】本発明の一実施形態による通信システムの動作例を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態による通信システム１の構成を示すブロック図である。通信システム１は、複数の宅内ルータ１０−Ｎ（宅内ルータ１０−１、宅内ルータ１０−２、宅内ルータ１０−３、・・・）と、複数の宅内ルータ１０−Ｎからの回線を集約する集約装置２０と、集約装置２０とアクセス回線３０を介して接続され、コア網５０に接続されたエッジルータ４０とを備えている。ここで、複数の宅内ルータ１０−Ｎは同様の構成であるため、特に区別して説明しない場合には宅内ルータ１０として説明する。
【００１５】
宅内ルータ１０は、集約装置２０と集約装置２０とを介してエッジルータ４０に接続された通信装置である。ここでは、宅内ルータ１０は、ユーザ宅内に設置されたＰＣ等の通信装置に接続される。図２は、宅内ルータ１０の詳細な構成を示す図である。宅内ルータ１０は、通信部１１と、記憶部１２と、状態管理部１３と、入出力部１４と、表示部１５とを備えている。
【００１６】
通信部１１は、エッジルータ４０と情報の送受信を行う。ここでは、通信部１１は、ＩＰｖ６（Internet Protocol Version 6）に基づく各種通信を行い、例えば、論理的なアドレスを物理的なアドレスに変換するための情報を送受信する既存プロトコルであるＮＤＰ（Neighbor Discovery Protocol）に基づく信号の送受信を行う。このとき、通信部１１は、ＮＤＰに基づく要求信号であるＮＳ（Neighbor Solicitation）信号をエッジルータ４０に送信し、エッジルータ４０からの応答信号であるＮＡ（Neighbor Advertisement）信号を受信する。また、通信部１１は、ＮＤＰに基づくＲＡ（Router Advertisement）信号をエッジルータ４０から受信すると、ＮＳ信号をエッジルータ４０に送信する。
【００１７】
記憶部１２には、宅内ルータ１０による通信のために用いる各種情報が記憶される。例えば、記憶部１２には、予め定められた既存プロトコルに基づく信号の送受信に応じて回線の混雑状況を判定するために定められた判定条件が記憶される。ここで、判定条件としては、例えば、ＮＤＰに基づくＮＳ信号を送信してから、ＮＳ信号に対するＮＡ信号が送信されるまでの経過時間に応じて回線の混雑状況を判定することが適用できる。回線の混雑状況を示す情報としては、アクセス回線３０の回線使用率が適用できる。図３は、このような判定条件のデータ例を示す図である。例えば、ＮＳ信号を送信してからＮＡ信号の応答までの経過時間が２秒以上であることを条件として、アクセス回線３０の回線使用率がα（例えば、９９）％以上であることが定められる。同様に、経過時間が１秒以上２秒未満であれば、アクセス回線３０の回線使用率がβ（例えば、８０）％以上α％未満であることが定められる。経過時間が１秒未満であれば、アクセス回線３０の回線使用率がβ未満であることが定められる。ここでは、経過時間として１秒または２秒の閾値を設定する例を示すが、この経過時間は、ＮＳ信号が再送されない程度の短い時間に設定することが望ましい。宅内ルータ１０は、このような回線使用率に応じて、例えば宅内ルータ１０に備えられる表示部１５であるランプを、赤、黄、緑のいずれかに点灯させる。
【００１８】
また、記憶部１２には、このような判定結果の履歴が記憶されるようにしても良い。例えば、図４は、記憶部１２に記憶される履歴情報のデータ例を示す図である。履歴情報には、時間帯毎、曜日毎に対応付けられた判定結果が含まれる。ここでは、回線使用率がα以上であった場合には「混雑」を示す判定結果が、β以上α未満であった場合には「やや混雑」を示す判定結果が、β未満であった場合には「空き」を示す判定結果が対応付けられて記憶される。
【００１９】
状態管理部１３は、通信部１１によって行われる通信に基づいて宅内ルータ１０の各部を制御する制御部である。例えば、状態管理部１３は、一定周期（例えば、１５分または３０分）毎にＮＳ信号を生成し、生成したＮＳ信号を、通信部１１によってエッジルータ４０に対して送信させる。あるいは、状態管理部１３は、エッジルータ４０からＲＡ信号を受信すると、ＮＳ信号を生成して、通信部１１によってエッジルータ４０に対して送信させる。状態管理部１３は、通信部１１が送信したＮＳ信号に応じて、エッジルータ４０から送信されるＮＡ信号を受信し、受信したＮＡ信号と、記憶部１２から読み出した判定条件とに基づいて、アクセス回線３０の混雑状況を判定する。
【００２０】
例えば、状態管理部１３は、通信部１１がＮＳ信号を送信してから、エッジルータ４０から送信されるＮＡ信号を受信するまでの経過時間に応じて、回線の混雑状況を判定する。これにより、宅内ルータ１０は、エッジルータ４０との間のエッジルータ４０に、混雑状況測定のために新たなパケットの送受信を行わなくとも、アクセス回線３０の混雑状況を取得することができる。すなわち、このようなＮＳ信号やＮＡ信号は、従来から宅内ルータ１０とエッジルータ４０との間で送受信される既存プロトコルに基づく信号であり、このような既存プロトコルを流用して混雑状況を取得することができる。また、状態管理部１３は、判定結果を履歴情報として記憶部１２に記憶させる。また、状態管理部１３は、判定結果を表示部１５に表示させる。
【００２１】
入出力部１４は、情報の入出力を制御する。
表示部１５は、アクセス回線３０の混雑状況を表示する。表示部１５は、上述のように、例えば混雑状況の判定結果が「混雑」である場合には赤色を、「やや混雑」である場合には黄色を、「空き」である場合には緑色を表示するランプである。あるいは、表示部１５は液晶ディスプレイであることとして、図４に示したような履歴情報を表示するようにしても良い。また、リアルタイムに変化する混雑状況に応じたランプの点灯を変化させるとともに、一定期間の混雑状況の推移を履歴情報として表示するようにしても良い。これにより、ユーザは、例えばアクセス回線３０が混雑していない時間帯を知ることができる。このような履歴情報は、入出力部１４により、宅内に接続されたＰＣ等に出力され、ＰＣ等が備えるディスプレイに表示されるようにしても良い。
【００２２】
図１に戻り、集約装置２０は、複数の宅内ルータ１０からの回線を集約するコンピュータ装置である。集約装置２０は、複数の宅内ルータ１０から送信される情報を、アクセス回線３０を介してエッジルータ４０に送信する。また、エッジルータ４０から送信される情報を、複数の宅内ルータ１０に分配する。
アクセス回線３０は、集約装置２０とエッジルータ４０とを接続する通信回線であり、本実施形態により測定される混雑状況の測定対象である。
【００２３】
エッジルータ４０は、アクセス回線３０を介して複数の宅内ルータ１０と接続された通信装置である。図２は、エッジルータ４０の詳細な構成を示す図である。エッジルータ４０は、通信部４１と、記憶部４２と、状態管理部４３と、入出力部４４とを備えている。
通信部４１は、宅内ルータ１０と情報の送受信を行う。ここでは、通信部４１は、ＩＰｖ６に基づく各種通信を行い、例えばＮＤＰに基づく信号の送受信を行う。通信部４１は、ＮＤＰに基づくＮＳ信号を宅内ルータ１０から受信し、受信したＮＳ信号に対して状態管理部４３によって生成された応答信号であるＮＡ信号を、宅内ルータ１０に送信する。
【００２４】
記憶部４２には、エッジルータ４０による通信のために用いる各種情報が記憶される。例えば、記憶部４２には、状態管理部４３によって測定された、アクセス回線３０の回線使用率が記憶される。図５は、記憶部４２に記憶される回線使用率のデータ例を示す図である。ここでは、エッジルータ４０には複数のアクセス回線３０が接続されており、接続されたアクセス回線３０毎に回線使用率が対応付けられた例を示す。このように、記憶部４２には、アクセス回線３０を識別するアクセス回線Ｎｏ毎に、回線使用率が対応付けられて記憶される。
また、記憶部４２には、宅内ルータ１０の記憶部１２に記憶された判定条件と同様の情報が記憶される。このような判定条件に基づいて、状態管理部４３によりＮＡ信号が生成される。
【００２５】
状態管理部４３は、通信部４１によって行われる通信に基づいてエッジルータ４０の各部を制御する制御部である。例えば、状態管理部４３は、アクセス回線３０の混雑状況を計測する。ここでは、状態管理部４３は、一定時間（例えば、５分）毎に、集約装置２０とエッジルータ４０との間のアクセス回線３０の回線使用率を計測する。状態管理部４３は、計測した回線使用率を記憶部４２に記憶させ、一定時間毎に新たに計測した回線使用率によって更新する。
【００２６】
また、状態管理部４３は、計測したアクセス回線３０の混雑状況を宅内ルータ１０に通知する応答信号を生成する。すなわち、状態管理部４３は、宅内ルータ１０から送信されるＮＳ信号を受信すると、計測した混雑状況と、記憶部４２から読み出した判定条件とに基づいて、ＮＡ信号を生成する。具体的には、状態管理部４３は、宅内ルータ１０から送信されるＮＳ信号を通信部４１が受信すると、その時点で記憶部４２に記憶されている回線使用率を読み出す。状態管理部４３は、記憶部４２から、読み出した回線使用率に応じた判定条件として定められた経過時間を読み出す。状態管理部４３は、読み出した経過時間が経過した後、ＮＡ信号を生成し、通信部４１によって宅内ルータ１０に送信させる。これにより、エッジルータ４０は、ＮＤＰに基づくＮＡ信号の送信タイミングにより、宅内ルータ１０にアクセス回線３０の混雑状況を通知することが可能となる。
【００２７】
ここで、状態管理部４３は、一定時間毎に回線使用率を計測する際に、前回計測した回線使用率と、新たに計測した回線使用率とを比較し、回線使用率に差分が存在する場合（回線使用率が変化した場合）に、宅内ルータ１０からのＮＳ信号を誘起させるＲＡ信号を生成し、通信部４１によって宅内ルータ１０に送信させるようにしても良い。これにより、ＲＡ信号に応じて宅内ルータ１０から送信されるＮＳ信号に応じて、宅内ルータ１０にＮＡ信号を送信して回線使用率を通知することができる。これにより、状態管理部４３側で任意のタイミングにより、回線使用率を宅内ルータ１０に通知することができる。
入出力部４４は、情報の入出力を制御する。
コア網５０は、エッジルータ４０が接続されるネットワークである。ここでは、エッジルータ４０が接続されるネットワークは、通信事業者間を接続する基幹通信回線（コアネットワーク）であるとして説明する。
【００２８】
次に、本実施形態による通信システム１の動作例を説明する。図６、７は、エッジルータ４０の動作例を示すフローチャートであり、図８、９は、宅内ルータ１０の動作例を示すフローチャートである。
図６において、エッジルータ４０が動作を開始すると、状態管理部４３は、一定周期毎にアクセス回線３０の回線使用率を計測する（ステップＳ１）。状態管理部４３は、記憶部４２に記憶されている回線使用率と、計測した回線使用率とを比較し、差分があるか否かを判定する（ステップＳ２）。ここで、差分がないと判定すると（ステップＳ２：なし）、状態管理部４３は、計測した回線使用率を記憶部４２に記憶させ、処理を終了する。差分があると判定すると（ステップＳ２：あり）、状態管理部４３は、計測した回線使用率を記憶部４２に記憶させ、ＲｅａｃｈａｂｌｅＴｉｍｅ値が極端に短いＲＡ信号を生成し、宅内ルータ１０に送信する（ステップＳ３）。
【００２９】
図８に移動し、宅内ルータ１０の通信部１１が、エッジルータ４０から送信されたＲＡ信号を受信すると（ステップＳ４）、状態管理部１３は、ＲＡのＲｅａｃｈａｂｌｅＴｉｍｅ値に設定された時間が経過した後、ＮＳ信号を生成する（ステップＳ５）。通信部１１は、状態管理部１３が生成したＮＳ信号を、エッジルータ４０に送信する（ステップＳ７）。宅内ルータ１０は計時機能を備えており、宅内ルータ１０は、ＮＳ信号を送信した時点からの経過時間を計測する。図７に移動し、エッジルータ４０が宅内ルータ１０から送信されたＮＳ信号を受信すると（ステップＳ８）、エッジルータ４０の状態管理部４３は、記憶部４２に記憶された回線使用率を読み出し、記憶部４２に記憶された判定条件と比較する（ステップＳ９）。
【００３０】
状態管理部４３は計時機能を備えており、ＮＳ信号を受信してからの経過時間を計測する。状態管理部４３は、回線使用率がα％以上であれば（ステップＳ９：α％以上）、ＮＳ信号を受信してから２秒間以上経過した後、ＮＡ信号を生成する（ステップＳ１０）。回線使用率がβ％以上α％未満であれば（ステップＳ９：β％以上α％未満）、ＮＳ信号を受信してから１秒間以上２秒未満経過した後、ＮＡ信号を生成する（ステップＳ１１）。回線使用率がβ％未満であれば（ステップＳ９：β％未満）、ＮＳ信号を受信してから１秒が経過する前に（１秒未満が経過した後）、ＮＡ信号を生成する（ステップＳ１２）。通信部４１は、状態管理部４３によって生成されたＮＡ信号を、宅内ルータ１０に送信する（ステップＳ１３）。
【００３１】
図９に移動し、宅内ルータ１０の通信部１１が、エッジルータ４０から送信されたＮＡ信号を受信する（ステップＳ１４）。状態管理部１３は、ステップＳ７においてＮＳ信号が送信されてから、ステップＳ１４においてＮＡ信号を受信するまでの経過時間が、２秒以上であると判定すると（ステップＳ１５：２秒以上）、表示部１５のランプを赤色に点灯させる（ステップＳ１６）。経過時間が１秒以上２秒未満であると判定すると（ステップＳ１５：１秒以上２秒未満）、表示部１５のランプを黄色に点灯させる（ステップＳ１７）。経過時間が１秒未満であると判定すると（ステップＳ１５：１秒未満）、表示部１５のランプを緑色に点灯させる（ステップＳ１８）。
一方、図８において、宅内ルータ１０が動作を開始し、状態管理部１３が一定周期を経過したと判定すると、ＮＳ信号を生成し（ステップＳ６）、ステップＳ７に進む。
【００３２】
図１０〜１３は、このような動作例を示すシーケンス図である。図１０は、回線使用率がα％以上であった場合のシーケンス図である。エッジルータ４０の状態管理部４３は、回線使用率を計測し、計測した回線使用率を記憶部４２に記憶させる（ステップＳ２１）。宅内ルータ１０は、一定周期が経過すると、ＮＳ信号を、混雑情報要求信号としてエッジルータ４０に送信する（ステップＳ２２）。エッジルータ４０は、宅内ルータ１０から送信されたＮＳ信号を受信すると、記憶部４２に記憶された回線使用率を読み出し、２秒以上が経過した後に、混雑情報通知信号であるＮＡ信号を送信する（ステップＳ２３）。宅内ルータ１０の通信部１１が、エッジルータ４０から送信されたＮＡ信号を受信すると、状態管理部１３は、ＮＳ信号の送信からＮＡ信号の受信までに２秒以上が経過したと判定し、アクセス回線３０は混雑していると判定し、表示部１５のランプを赤色に点灯させる（ステップＳ２４）。
【００３３】
図１１は、回線使用率がβ％以上α％未満であった場合のシーケンス図である。この場合、エッジルータ４０が、ステップＳ３２において宅内ルータ１０から送信されたＮＳ信号を受信すると、１秒以上２秒未満が経過した後に、混雑情報通知信号であるＮＡ信号を送信する（ステップＳ３３）。宅内ルータ１０の通信部１１が、エッジルータ４０から送信されたＮＡ信号を受信すると、状態管理部１３は、ＮＳ信号の送信からＮＡ信号の受信までに１秒以上が経過したと判定し、アクセス回線３０はやや混雑していると判定し、表示部１５のランプを黄色に点灯させる（ステップＳ３４）。
【００３４】
図１２は、回線使用率がβ未満であった場合のシーケンス図である。この場合、エッジルータ４０が、ステップＳ４２において宅内ルータ１０から送信されたＮＳ信号を受信すると、１秒未満の間に、混雑情報通知信号であるＮＡ信号を送信する（ステップＳ４３）。宅内ルータ１０の通信部１１が、エッジルータ４０から送信されたＮＡ信号を受信すると、状態管理部１３は、ＮＳ信号の送信からＮＡ信号の受信までの経過時間が１秒未満であると判定し、アクセス回線３０は空いていると判定し、表示部１５のランプを緑色に点灯させる（ステップＳ４４）。
【００３５】
図１３は、エッジルータ４０がＲＡ信号を送信する場合のシーケンス図である。エッジルータ４０の状態管理部４３は、回線使用率を計測し、回線使用率がβ％以上からβ％未満に変化したことを検知する（ステップＳ５１）。エッジルータ４０は、ＲＡ信号を、混雑状況変化通知信号として宅内ルータ１０に送信する（ステップＳ５２）。宅内ルータ１０は、エッジルータ４０から送信されたＲＡ信号を受信すると、ＲＡ信号に指定された時間が経過した後、エッジルータ４０にＮＳ信号を送信する（ステップＳ５３）。エッジルータ４０は、宅内ルータ１０から送信されたＮＳ信号を受信すると、記憶部４２に記憶された回線使用率を読み出し、１秒未満の間に、ＮＡ信号を送信する（ステップＳ５４）。宅内ルータ１０の通信部１１が、エッジルータ４０から送信されたＮＡ信号を受信すると、状態管理部１３は、ＮＳ信号の送信からＮＡ信号の受信までの経過時間が１秒未満であると判定し、アクセス回線３０は空いていると判定し、表示部１５のランプを緑色に点灯させる（ステップＳ５５）。
【００３６】
なお、本実施形態では、混雑状況を通知する既存プロトコルとしてＩＰｖ６におけるＮＤＰを適用する例を示したが、ＩＰｖ４においては、論理的なアドレスを物理的なアドレスに変換するための情報を送受信する既存プロトコルであるＡＲＰ（Address Resolution Protocol）を適用しても良い。この場合、宅内ルータ１０の通信部１１が送信する送信信号はＡＲＰリクエストであり、エッジルータ４０の通信部４１が送信する応答信号はＡＲＰリプライである。
【００３７】
また、本実施形態では、混雑状況を判定する回線使用率として、１００％に近いα（９９％）と、αに近付いていることを示すβ（８０％）との２種類の閾値を用いる例を示したが、用途や状況に応じて、１種類または３種類以上の閾値を用いて判定するようにしても良い。
【００３８】
上述の実施形態では、ＮＳ信号に対して送信するＮＡ信号を、一定時間経過後に送信することで混雑状況を通知したが、ＮＡ信号のリザーブフィールドに混雑状況を示す情報を含ませるようにしても良い。この場合、混雑状況を示す情報は、例えば「混雑」、「やや混雑」、「空き」などの混雑状況を示す数値とすることができる。すなわち、宅内ルータ１０が混雑状況を判定する判定条件を、ＮＡ信号に含まれる混雑状況を示す情報に基づいて回線の混雑状況を判定するものとすることができる。この場合、宅内ルータ１０の状態管理部１３は、エッジルータ４０から送信されるＮＡ信号に含まれる混雑状況に応じて、回線の混雑状況を判定する。エッジルータ４０の状態管理部４３は、宅内ルータ１０から送信されるＮＳ信号を受信すると、計測した混雑状況が含まれるＮＡ信号を生成し、通信部４１に送信させる。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態によれば、ＮＤＰに基づく通信の中で、アクセス回線３０の混雑状況をエッジルータ４０から宅内ルータ１０に通知し、判定することが可能となる。ここで、例えば従来のように測定サイトからファイルをダウンロードして通信速度を算出するとき、そのファイルを送信するサーバ装置は、一般的にエッジルータ４０が接続されたコア網５０に接続されている。この場合、ファイルのダウンロード時間には、宅内ルータ１０とエッジルータ４０とを接続するアクセス回線３０の混雑状況の他に、コア網５０のネットワークの状況やサーバ装置の応答速度など、他の要因の影響を受ける。これに対し、本実施形態によれば、エッジルータ４０が自身に接続されたアクセス回線３０の回線使用率を計測するため、アクセス回線３０の混雑状況をより正確に、効率良く宅内ルータ１０に通知することができる。また、測定サイトを提供するためのサーバ装置を構築する必要もない。
【００４０】
なお、本発明における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより混雑状況の判定を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００４１】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【００４２】
１ 通信システム
１０ 宅内ルータ
１１ 通信部
１２ 記憶部
１３ 状態管理部
１４ 入出力部
１５ 表示部
２０ 集約装置
３０ アクセス回線
４０ エッジルータ
４１ 通信部
４２ 記憶部
４３ 状態管理部
４４ 入出力部
５０ コア網
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１の通信装置と、当該複数の第１の通信装置と回線を介して接続された第２の通信装置とを備えた通信システムであって、
前記第１の通信装置は、
予め定められた既存プロトコルに基づく信号の送受信に応じて前記回線の混雑状況を判定するために定められた判定条件が記憶される第１の判定条件記憶部と、
前記既存プロトコルに基づく送信信号を、前記第２の通信装置に送信する送信信号送信部と、
前記送信部が送信した前記送信信号に応じて、前記第２の通信装置から送信される応答信号を受信し、受信した前記応答信号と、前記第１の判定条件記憶部から読み出した前記判定条件とに基づいて、前記回線の混雑状況を判定する判定部と、を備え、
前記第２の通信装置は、
前記判定条件が記憶される第２の判定条件記憶部と、
前記回線の混雑状況を計測する計測部と、
前記第１の通信装置から送信される前記送信信号を受信すると、前記計測部によって計測された前記混雑状況と、前記第２の判定条件記憶部から読み出した前記判定条件とに基づいて、前記応答信号を生成する応答信号生成部と、
前記応答信号生成部によって生成された前記応答信号を、前記第１の通信装置に送信する応答信号送信部と、
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記既存プロトコルに基づく信号は、論理的なアドレスを物理的なアドレスに変換するための情報を送受信する信号である
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記第２の通信装置の前記計測部は、一定時間毎に前記回線の混雑状況を計測して記憶し、
前記第２の通信装置は、前記計測部によって一定時間毎に新たに前記混雑状況が計測されると、新たに計測された混雑状況と、一定時間前に計測して記憶した前回の混雑状況とを比較し、混雑状況に差分が存在する場合、前記第１の通信装置に前記送信信号を誘起させる誘起信号を生成して前記第１の通信装置に送信する誘起信号送信部を備え、
前記第１の通信装置の前記送信信号送信部は、前記第２の通信装置から送信された前記誘起信号を受信すると、前記送信信号を前記第２の通信装置に送信する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記判定条件は、既存プロトコルに基づく要求信号である前記送信信号が送信されてから、当該送信信号に対する前記応答信号が送信されるまでの経過時間に応じて前記回線の混雑状況を判定する判定条件であり、
前記第１の通信装置の前記判定部は、
前記送信信号送信部が前記送信信号を送信してから、前記第２の通信装置から送信される応答信号を受信するまでの経過時間に応じて、前記回線の混雑状況を判定し、
前記第２の通信装置の前記応答信号生成部は、
前記第１の通信装置から送信される前記送信信号を受信すると、前記計測部によって計測された混雑状況に応じた、前記第２の判定条件記憶部から読み出した前記判定条件によって定められた経過時間が経過した後、前記応答信号を生成する
ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項５】
前記判定条件は、前記応答信号に含まれる前記混雑状況に基づいて前記回線の混雑状況を判定する判定条件であり、
前記第１の通信装置の前記判定部は、
前記第２の通信装置から送信される応答信号に含まれる前記混雑状況に応じて、前記回線の混雑状況を判定し、
前記第２の通信装置の前記応答信号生成部は、
前記第１の通信装置から送信される前記送信信号を受信すると、前記計測部によって計測された混雑状況が含まれる前記応答信号を生成する
ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項６】
予め定められた既存プロトコルに基づく信号の送受信に応じて回線の混雑状況を判定するために定められた判定条件が記憶される第１の判定条件記憶部を備える複数の第１の通信装置と、当該複数の第１の通信装置と前記回線を介して接続され、前記判定条件が記憶される第２の判定条件記憶部を備える第２の通信装置とを備えた通信システムの通信方法であって、
前記第１の通信装置が、
前記既存プロトコルに基づく送信信号を、前記第２の通信装置に送信するステップと、
前記第２の通信装置が、
前記回線の混雑状況を計測するステップと、
前記第１の通信装置から送信される前記送信信号を受信すると、計測した前記混雑状況と、前記第２の判定条件記憶部から読み出した前記判定条件とに基づいて、応答信号を生成するステップと、
生成した前記応答信号を、前記第１の通信装置に送信するステップと、
前記第１の通信装置が、
前記第２の通信装置から送信される前記応答信号を受信し、受信した前記応答信号と、前記第１の判定条件記憶部から読み出した前記判定条件とに基づいて、前記回線の混雑状況を判定するステップと、
を備えることを特徴とする通信方法。
【請求項１】
複数の第１の通信装置と、当該複数の第１の通信装置と回線を介して接続された第２の通信装置とを備えた通信システムであって、
前記第１の通信装置は、
予め定められた既存プロトコルに基づく信号の送受信に応じて前記回線の混雑状況を判定するために定められた判定条件が記憶される第１の判定条件記憶部と、
前記既存プロトコルに基づく送信信号を、前記第２の通信装置に送信する送信信号送信部と、
前記送信部が送信した前記送信信号に応じて、前記第２の通信装置から送信される応答信号を受信し、受信した前記応答信号と、前記第１の判定条件記憶部から読み出した前記判定条件とに基づいて、前記回線の混雑状況を判定する判定部と、を備え、
前記第２の通信装置は、
前記判定条件が記憶される第２の判定条件記憶部と、
前記回線の混雑状況を計測する計測部と、
前記第１の通信装置から送信される前記送信信号を受信すると、前記計測部によって計測された前記混雑状況と、前記第２の判定条件記憶部から読み出した前記判定条件とに基づいて、前記応答信号を生成する応答信号生成部と、
前記応答信号生成部によって生成された前記応答信号を、前記第１の通信装置に送信する応答信号送信部と、
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記既存プロトコルに基づく信号は、論理的なアドレスを物理的なアドレスに変換するための情報を送受信する信号である
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記第２の通信装置の前記計測部は、一定時間毎に前記回線の混雑状況を計測して記憶し、
前記第２の通信装置は、前記計測部によって一定時間毎に新たに前記混雑状況が計測されると、新たに計測された混雑状況と、一定時間前に計測して記憶した前回の混雑状況とを比較し、混雑状況に差分が存在する場合、前記第１の通信装置に前記送信信号を誘起させる誘起信号を生成して前記第１の通信装置に送信する誘起信号送信部を備え、
前記第１の通信装置の前記送信信号送信部は、前記第２の通信装置から送信された前記誘起信号を受信すると、前記送信信号を前記第２の通信装置に送信する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記判定条件は、既存プロトコルに基づく要求信号である前記送信信号が送信されてから、当該送信信号に対する前記応答信号が送信されるまでの経過時間に応じて前記回線の混雑状況を判定する判定条件であり、
前記第１の通信装置の前記判定部は、
前記送信信号送信部が前記送信信号を送信してから、前記第２の通信装置から送信される応答信号を受信するまでの経過時間に応じて、前記回線の混雑状況を判定し、
前記第２の通信装置の前記応答信号生成部は、
前記第１の通信装置から送信される前記送信信号を受信すると、前記計測部によって計測された混雑状況に応じた、前記第２の判定条件記憶部から読み出した前記判定条件によって定められた経過時間が経過した後、前記応答信号を生成する
ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項５】
前記判定条件は、前記応答信号に含まれる前記混雑状況に基づいて前記回線の混雑状況を判定する判定条件であり、
前記第１の通信装置の前記判定部は、
前記第２の通信装置から送信される応答信号に含まれる前記混雑状況に応じて、前記回線の混雑状況を判定し、
前記第２の通信装置の前記応答信号生成部は、
前記第１の通信装置から送信される前記送信信号を受信すると、前記計測部によって計測された混雑状況が含まれる前記応答信号を生成する
ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項６】
予め定められた既存プロトコルに基づく信号の送受信に応じて回線の混雑状況を判定するために定められた判定条件が記憶される第１の判定条件記憶部を備える複数の第１の通信装置と、当該複数の第１の通信装置と前記回線を介して接続され、前記判定条件が記憶される第２の判定条件記憶部を備える第２の通信装置とを備えた通信システムの通信方法であって、
前記第１の通信装置が、
前記既存プロトコルに基づく送信信号を、前記第２の通信装置に送信するステップと、
前記第２の通信装置が、
前記回線の混雑状況を計測するステップと、
前記第１の通信装置から送信される前記送信信号を受信すると、計測した前記混雑状況と、前記第２の判定条件記憶部から読み出した前記判定条件とに基づいて、応答信号を生成するステップと、
生成した前記応答信号を、前記第１の通信装置に送信するステップと、
前記第１の通信装置が、
前記第２の通信装置から送信される前記応答信号を受信し、受信した前記応答信号と、前記第１の判定条件記憶部から読み出した前記判定条件とに基づいて、前記回線の混雑状況を判定するステップと、
を備えることを特徴とする通信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１９１３２５（Ｐ２０１２−１９１３２５Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５１５７７（Ｐ２０１１−５１５７７）
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（３９９０４１１５８）西日本電信電話株式会社 (215)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（３９９０４１１５８）西日本電信電話株式会社 (215)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]